Análise do método Stack Compression para obtenção das propriedades mecânicas de materiais aplicado a disco de alumínio para fabricação de canecas

Abstract

O desenvolvimento de novas tecnologias tanto na área de novos materiais como na área dos processos de fabricação por muitas vezes encontra barreiras que dificultam sua execução. Umas delas é a dificuldade de realizar ensaios para caracterizar a matéria prima tal como fornecida por terceiros, dessa forma é necessário buscar soluções que possibilitem avaliar esses materiais de maneira alternativa e confiável, para tanto, esse trabalho tem como objetivo caracterizar a matéria prima utilizada na produção de canecas de alumínio empregadas na fabricação de capacitores e comparar tanto com os dados repassados pelo fornecedor quanto o resultado da simulação numérica utilizando um software de elementos finitos. Devido à forma e às dimensões do material fornecido, foi utilizado o método de Stack Compression no qual o ensaio de compressão convencional com corpo de prova cilíndrico dá lugar a um o corpo de prova em formato discos de mesmo diâmetro, esses discos são empilhados de maneira a possibilitar uma maior deformação permitindo uma melhor caracterização do material. Os resultados dos testes mecânicos demonstraram que o método é viável para obtenção da curva de escoamento sendo uma alternativa frente ao ensaio convencional de tração. A verificação numérica evidenciou que pequenos desalinhamentos não interferem nos valores das curvas de força x deslocamento até uma dada faixa de deslocamento, apesar de implicar em tensões não homogêneas na amostra.

The development of new technologies, both in the area of new materials and in the area of manufacturing processes, often encounters barriers that make its execution difficult. One of them is the difficulty of carrying out tests to characterize the raw material as supplied by third parties, so it is necessary to seek solutions that make it possible to evaluate these materials an alternative and reliable way, therefore, this work aims to characterize the raw material used in the production of aluminum can used in the manufacture of capacitors and compare both with the data passed on by the supplier with the result of the numerical simulation using a finite element software. Due to the shape and dimensions of the material supplied, the Stack Compression method was used, which the compression test in conventional with a cylindrical specimen gives rise to a specimen in the form of discs of the same diameter, these discs are stacked in order to allow a greater deformation allowing a better characterization of the material. The results of the mechanical tests showed that method is viable to obtain the stress-strain curve is an alternative to the conventional tensile test. Numerical verification showed that small misalignments do not affect the values of force and displacement curves up to a given displacement range, despite implying non-homogeneous stresses in the sample.